2YKR3675双层圆振动筛二次隔振的设计

王文伟

（北方铜业股份有限公司铜矿峪矿机械设备科，山西 运城 043704）

铜矿峪选矿厂年设计处理能力为600万吨，系统采用的是三段一闭路的破碎筛分流程，粗碎设计在井下，粗碎后的产品通过皮带运输机输送到预先筛（2YKR3675双层圆振动筛），经振动筛筛分后的合格产品通过皮带输送到球磨机的粉矿仓，不合格产品经皮带运输机输送到中碎进行破碎。自2011年3月份投产以来，振动非常严重，开车期间致使筛分车间厂房、二层平台都随振动筛一起振动，导致车间厂房墙体出现裂纹，且噪音大影响到周边居民的正常生活。通过对现场研究分析，结合振动筛技术参数，提出在振动筛原弹簧以下与楼板之间增设一个弹簧支承的辅助隔振装置进行隔振，来降低振动筛对楼板的冲击动载荷，提出的改造方案应用于实际生产后，振动筛运行平稳，楼面的振感、噪音均降低到安全范围之内。

1 存在问题

（1）振动筛冲击。振动筛的振动主要是水平振动，其振幅与厂房的高度成正比，楼层越高，振动振幅越大，不仅严重影响厂房的安全，而且危及周围居民到操作工人的身心健康。

（2）振动筛振动产生影响。因为振动筛的振动幅度大、使用频率高，筛体在进行重复作业时，会发生周期性的反作用于传动机构，厂房、机架在传动机构的作用下而出现振动，这种振动会对机器运行产生不利影响，导致生产工艺各个参数无法精确，降低厂房及机器设备的使用寿命。

（3）振动筛振动种类。振动筛涉及的振动有两种，一种是有利振动，使振动筛振动将物料筛分出去的振动；另一种是有害振动，如振动筛激振器中偏心块引起的轴的振动，筛箱振动对工作地面的损坏，或筛箱引起的噪音等，这些很容易造成噪音大，工作地面损坏，工作人员伤亡等事故。

2 改进措施

针对振动筛在实际运行中存在的问题进行原因分析后，在振动筛与楼板地面相连接的地方设计并安装二次隔振系统，以使振动筛满足工作要求，又不至于传递较大的动载荷，使得振动筛运行平稳，楼面的振感降低，噪音得到控制。

（1）二次隔振系统。二次隔振系统设置在振源和振体之间，旨在减少振动系统传递给地面的损坏，合理的隔振设计不仅能保持振动筛正常工作特性，而且有利于振动筛的噪音控制。隔振系统分为两种，一种是隔振机械设备通过支座传给地面的振动，减少动力的传递，称为主动隔振，另一种是防止地基的振动通过支座传至需要保护的精密设备或仪器仪表，以减少运动的传递，称为被动隔振。我们采取的第一种主动隔振系统。

（2）二次隔振的原理。二次隔振的原理实际上就是把需要隔振的物体安装到弹性元件上，使隔振系统的固有频率fn小于激振频率f，以便只有很小的激振力传递给地面，当f/时，隔振系数η＜1，此时产生隔振效果，而且随着频率比的增加，隔振效果增大。

3 振动筛二次隔振系统的计算过程

（1）振动筛抛射强度计算。可视该振动筛振动为单振动主动隔振力学模型，参与振动的形体可以简化为一个刚体，质量M=32960Kg,振动筛的抛射强度Kυ是指运动加速度的筛面法向分量与重力加速度法向分量的比值，一般直线振动筛的抛射强度Kυ=2.2～3，计算公式

国内取

K为机械强度，由此可得振动次数

其中振幅A取最小值4，筛面倾角α=20°，振动方向角β=45°，抛射强度取Kυ=3，得出

（2）隔振弹簧刚度的计算。隔振后和隔振前的隔振比一般选择η=0.01～0.25之间，在此取0.1,根据公式频率比

隔振弹簧的总刚度

通过计算可得：该振动筛二次隔振系统弹簧拟选用四组弹簧，四个角对称布置的耦合方式。

（3）弹簧的选择。隔振弹簧的选择有两种：一种是橡胶弹簧，这种弹簧一般由天然橡胶和合成橡胶制成，目前国内外使用比较广泛的是抗油好的丁晴橡胶或氯丁橡胶，橡胶是一种非线性的弹性材料，没有恒定的刚度，在额定负荷附近有一近似值，在这一负荷范围内，其静变位等于负荷除以其近似刚度，一般与实际静变位相差不大，随着负荷减小，其刚度也相应减小，但若过载，则将极大缩短其使用寿命。另一方面，橡胶具有明显的弹性后效现象，所以橡胶具有较大的阻尼，对于降低共振的影响、突然冲击、高频振动的吸收以及隔音具有良好的效果。另外一种是金属质的螺旋弹簧，当这种弹簧作为隔振弹簧时，与橡胶弹簧相比金属螺旋弹簧耐高温、低温、油及不老化、可预压方面效果更为突出，并且这种隔振弹簧使用成本低、力学性能也比较稳定、设计计算简单等优势。

（4）经计算后，综合其他方面条件，振动筛二次隔振系统选择金属螺旋弹簧共四组，每组7件共28件，则各个弹簧单金属弹簧刚度：

4 结语

预先筛分双层圆振动筛在不影响振动筛运行轨迹的及技术参数的前提下，设计安装二次隔振，自2012年6月投入使用至今振动筛运行平稳，楼面的振感及噪音均降低到安全范围之内，使得周围居民身心及操作工健康得到保障，有利于安全生产。